چرا گیاهان حساسیت زیادی به گرانش دارند؟

شناسه خبر: 133978 سرویس: فناوری چهارشنبه ۲۶ ارديبهشت ۱۳۹۷, ۳۳ : ۱۵ : ۰۰
چرا گیاهان حساسیت زیادی به گرانش دارند؟
گیاهان کمترین تغییر در زاویه انحراف خود را متوجه می‌شوند. در این سیستم طبیعی، گیاه گرانش را از طریق دانه‌های بسیار ریز خود احساس می‌کند. اما از دیدگاه تئوری، این سیستم توانایی اندازه‌گیری با چنین دقت بالایی ندارد. پژوهشگران CNRS و دانشگاه کلرمونت آورگن فرانسه، این تناقض عجیب را توجیه کرده‌اند: دانه‌ها همواره توسط سلول‌های گیاه به حرکت در می‌آیند.
۵۵آنلاین :

گیاهان کمترین تغییر در زاویه انحراف خود را متوجه می‌شوند. در این سیستم طبیعی، گیاه گرانش را از طریق دانه‌های بسیار ریز خود احساس می‌کند. اما از دیدگاه تئوری، این سیستم توانایی اندازه‌گیری با چنین دقت بالایی ندارد. پژوهشگران CNRS و دانشگاه کلرمونت آورگن فرانسه، این تناقض عجیب را توجیه کرده‌اند: دانه‌ها همواره توسط سلول‌های گیاه به حرکت در می‌آیند.

اگر یک گیاه را کج کنید، مسیر رشد خود را به گونه‌ای تغییر می‌دهد تا در همان زاویه‌ی اولیه انحراف خود قرار گیرد. اما گیاه چگونه متوجه می‌شود که زاویه‌اش تغییر کرده‌ است؟ گیاهان دارای بافت سلولی شیب‌سنج هستند، سلول‌هایی مملو از دانه‌های ریز نشاسته که استاتولیت نامیده می‌شوند. در هریک از این سلول‌ها، توده‌ای از استاتولیت‌ها در قسمت تحتانی قرار دارد. این نقاط مانند یک مرجع عمل می‌کنند و باعث توزیع مناسب هورمون رشد در داخل گیاه می‌شوند تا در نهایت، گیاه بتواند در جهت رو به بالا قرار گیرد.

حساسیت گیاهان به گرانش

توده‌ای از دانه‌ها، شیب‌سنج دقیقی محسوب نمی‌شوند؛ اما گیاهان کوچکترین انحراف را نسبت به حالت اولیه‌ی خود، متوجه می‌شوند. پرسش اصلی این است که چه عاملی آنان را تا این حد حساس به گرانش کرده‌ است؟ در حالت کلی، اصطکاک و به‌تعبیری گیر کردن ذرات به یک‌‌دیگر، مانع از ایجاد جریان در دانه‌‌‌ها می‌شود. در نتیجه می‌توان گفت سیستم دانه‌ای تأثیر چندانی در ایجاد زاویه‌ی انحراف ندارد. این درحالی است که استاتولیت‌های گیاهان، به‌طرز شگفت‌آوری دقیق هستند. پژوهشگرانی از CNRS، دانشگاه آکس مارسی، INRA و دانشگاه کلرمونت آورگن فرانسه گرد آمده و گروهی تشکیل دادند تا این معما را حل کنند. در ابتدا آنان، واکنش‌های حرکتی یک استاتولیت در پاسخ به کج‌ کردن را مشاهده کردند و به این نتیجه رسیدند که استاتولیت‌ها رفتارهایشان هیچ شباهتی به سیستم استاندارد دانه‌ای ندارد. آنان مستقل از اینکه سلول در چه زاویه‌ای قرار دارد، حرکت می‌کنند و جاری هستند. سطح توده‌های استاتولیتی همواره در مسیر یک صفحه‌ی افقی قرار دارند؛ همانند یک مایع. اما سلول‌ها چگونه باعث ایجاد حالت سیالی و متحرک شدن این توده‌ها می‌شود؟

وقتی گیاهان شگفتی می‌آفرینند
گیاه روباتیکی می‌تواند همانند گیاهان طبیعی از خود ریشه بدواند!
گروه پژوهشی برای توضیح‌دادن منشأ این خاصیت، با طراحی مدلی صنعتی از استاتولیت‌های گیاه که در آن از میکروبیدها (ذرات جامد پلاستیکی کوچک‌تر از یک میلی‌متر) به‌عنوان سلول‌های گیاه استفاده شده‌ بود، پژوهش خود را ادامه داد. مقایسه‌ی این دو سیستم با یکدیگر باعث شد دانشمندان سیال بودن استاتولیت‌ها را ناشی از حرکت انفرادی هرکدام از آن‌ها بیان‌ کنند. موتورهای مولکولی سلول‌ها (به‌مانند یک ماشین تولید انرژی و در حقیقت عامل اصلی حرکت در سازواره‌های زنده هستند) به‌طور مداوم استاتولیت‌ها را در هم می‌آمیزند؛ در نتیجه آن‌ها هیچ‌گاه با هم مخلوط نمی‌شوند و در طول یک بازه‌ی زمانی طولانی، توده‌‌ی استاتولیت‌ها ویژگی‌هایی همچون یک مایع از خود نشان می‌دهد. این ویژگی بدین معنا است که هیچ نوع خمیدگی در گیاه وجود نخواهد داشت؛ بنابراین کوچک‌ترین انحرافی به‌روشنی آشکار می‌شود و در عین حال، تکان‌ خوردن گیاه در اثر وزش باد، خللی در رشدش ایجاد نمی‌کند.

توده‌ استاتولیت‌ها ویژگی‌هایی همچون یک مایع از خود نشان می‌دهد
اکتشافات تیم پژوهشی، درباره‌ی علت حساسیت بیش از حد گیاهان به گرانش، باعث ایجاد نظریه‌ای هرچند ناقص درباره‌ی حرکت استاتولیت شد. پژوهش‌های بیشتری مورد نیاز است تا متوجه شویم که گیاهان چگونه مکان استاتولیت را شناسایی می‌کنند. این یافته‌ها باعث هموارتر شدن مسیر برای ایجاد برنامه‌های صنعتی بیولوژیکی (زیست‌سازه‌شناسی) نظیر شیب‌سنجی کوچک و درعین حال قوی می‌شود، که می‌تواند جایگزین مناسبی برای ژیروسکوپ و شتاب‌سنج باشد.


منبع : زومیت
اشتراک گذاری

نظرات

دیدگاه‌های شما پس از تایید ناظر منتشر می‌شود.
متون غیرفارسی و پیام‌های حاوی توهین، تهمت یا افترا تایید نخواهد شد.

انصراف

دیدگاه 55

بیشتر

هوش مصنوعی و آینده ما

اخیراً در رقابتی میان چند شرکت و مؤسسه تحقیقاتی، آزمایشگاه هوش مصنوعی دانشگاه استنفورد موفق شد در کویر نِوادای آمریکا، وسیله نقلیه­ ای را بدون راننده برای ۲۱۱ کیلومتر آزمایش کند. این مؤسسه از طرف آژانس پروژه­ های عالی پیشرفته پنتاگون، دو میلیون دلار جایزه گرفت. شرکت فولکس واگن یکی از این رقبا بود که موفقیتی کسب نکرد، هرچند در سال ۲۰۱۷، این شرکت خودروسازی ۱۲٫۱میلیارد یورو برای تحقیقات سرمایه ­گذاری کرده بود.

پیشروی ایران در مسیر توسعه

«موسسه بروکینگز» در یکی از جدیدترین گزارش‌های خود به بررسی مختصات فعلی و مسیر پیش‌رو در اجرای «دستور کار توسعه پایدار ۲۰۳۰» پرداخته ‌است. این دستورکار که در سال ۲۰۱۵ جایگزین «اهداف توسعه هزاره» شد، شامل ۱۷هدف اصلی و ۱۶۹ هدف ویژه است که نقشه راه جامعه بین‌المللی را در زمینه توسعه پایا برای پانزده سال آینده ترسیم می‌کند. مطالعه‌ای که نشان می‌دهد بسیاری از نقاط هدف‌گذاری سازمان ملل متحد برای سال ۲۰۳۰ لااقل در وضعیت فعلی فاصله معناداری با پارامترهای موجود دارد، تا جایی که روند فعلی درجریان در صورت تداوم، در برخی از شاخص‌ها حکایت از دور شدن از این نقاط هدف‌گذاری شده دارد.

اخبار ویدئویی

بیشتر

ویدیو: ویدئو رنگی نوحه «بخشو» در مسجد دهدشتی های بوشهر

ویدئو رنگی نوحه «بخشو» در مسجد دهدشتی های بوشهر، سال 1349 كه بعدها نوحه "ممد نبودى" بر روى این ملودى ساخته شد. تاسوعا و عاشورای حسینی تسلیت باد

ویدیو: لحظه درگذشت پیرغلام اهل بیت (ع) در شبیه خوانی

لحظه درگذشت پیرغلام اهل بیت (ع) در شبیه خوانی فوت مرحوم کرم حیدری در گلفرج (جلفا) روز عاشورا ۲۹ شهریور ۱۳۹۷

خبرها

بیشتر

خبرهای دیگر